前两天，一个朋友说他在卫星地图上发现了美国的外星基地。我一看就笑了，他说的这些有点像麦田怪圈的东西，不光美国有，巴西、澳大利亚、沙特等很多国家也都有，我国内蒙、黑龙江等地也有一些。
其实这个并不是什么外星科技，而是一个个圆形的农场。之所以是圆形，是因为它们采用了一种时针式喷灌系统，也可以叫中心支轴式喷灌或圆形喷灌——曾被《科学美国》杂质称赞为，意义最重大的农业机械发明。
这种灌溉系统以水库或者水井为水源，通过水泵加压后，水由管道输送到中心塔，经过一个可以旋转的弯头进入主管道，再从主管道上的喷头喷洒到田地里。而主管道依附在一条很长的桁架上，为了保证桁架稳定，每隔几十米，就设有一个支撑塔，支撑塔下面有车轮，是连接了驱动电机的车轮，开动电机桁架就可以带着管道一起，绕着中心塔像时针一样旋转起来，从而做到每一片土地都雨露均沾。
这种以一个圆心旋转的灌溉方式，最大的特点就是中心塔附近有一个水源点就行。大家可以联想到，符合这种特点的水源就是水井，要依赖水井灌溉的地方自然是那些极度缺水的地方，比如戈壁、沙漠地带。反过来说，时针式喷灌系统，就是为解决水资源匮乏地区的农业灌溉而诞生的。
现如今，该技术已经非常成熟，喷灌机可以适应18%的地面坡度，臂长可以达到800米，就算按最常规的400米计算，一套设备的灌溉面积也高达750亩。喷头的悬挂高度，也可以根据作物不同生长时期，以及风速等参数进行调节，而且喷头也不仅只是喷水，需要的时候还可以用来喷洒肥料和农药，一机多用，性价比非常高。更重要的是，时针式喷灌的圆周运动，就像驴拉磨一样，是一个周期运动，只要水源有水，机器有电就能无限循环，所以通过远程控制设备，一个管理员就可以轻松控制8~12台设备，同时管理上万亩农田。
时针式喷灌系统也有缺点，比如土地里不能有高大的树木或建筑物，因为这会阻碍桁架做圆周运动。因为桁架只能画圆，所以每个地块的四个边角都洒不到水，无法灌溉的面积高达21.5%。工程师们尝试过在桁架的末端增加角臂，或者喷枪，可以起到一定作用，但成本太高，而且运行也不方便，所以这20%多的土地，一般都是放任自流的，经常寸草不生，也因此我们在地图上看到的基本都是标准的圆形图案。
这种喷灌系统的另一个重大问题，就是水源。由于大部分时针式喷灌系统都是使用水井开采地下水，有水量补充的地下水层还好说，取之不尽用之不竭。但对于大部分地下水层，补给都是非常缓慢的，大量抽取地下水进行灌溉，会造成地下水位不断下降，甚至枯竭，可能需要成百上千年，才能重现补充回来。所以这种灌溉方式，稍加不慎，就会变成饮鸩止渴了。
